대기 중 CO2 포집 및 태양광 연료 전환

대기 중 이산화탄소(CO2) 직접 포집은 대기 중 CO2 농도를 낮추는 유망 기술이나, 높은 비용과 장기 저장의 불확실성이라는 한계가 있습니다. 기존 CO2 활용 기술은 농축된 CO2 공급원이나 고온을 요구하는 단점이 있어, 대안으로 대기 중 CO2를 현장에서 직접 활용하여 재생 가능한 고부가가치 연료를 생산하는 연구가 주목받고 있습니다. 본 연구는 고온·고압 없이 빛을 이용하여 대기 중 포집된 CO2를 현장에서 활용해 합성가스(CO + H2)를 생산하는 기상 이중층 직접 공기 탄소 포집 및 활용(DACU) 흐름 반응기를 개발했습니다. 이 반응기는 고체 실리카-아민 흡착층으로 공기 중 CO2를 포집하여 CO2가 제거된 공기를 생성합니다. 포집된 CO2는 농축된 빛을 이용하여 방출되며, 실리카/알루미나-티타니아-코발트 비스터피리딘 분자-반도체 광촉매층에서 합성가스로 전환됩니다. 이때, 해중합된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 플라스틱의 산화 반응을 역반응으로 활용합니다. 이 기술은 야간에 CO2를 포집하고, 주간에는 농축된 태양광 아래에서 합성가스로 전환하는 주야간 운용 방식을 통해 대기 중 CO2를 효과적으로 줄이고 재생 연료를 생산하는 새로운 가능성을 제시합니다.